电动汽车动态充电系统

电动汽车动态充电系统

为解决电动汽车存在的充电时间慢、充电不安全等问题。开发出了基于无线电能传输技术的充电方法，该充电新方法能够实现电动汽车的自动充电。采用该充电方法由于没有插拔电线的操作，因而不会产生电弧引发触电危险，能适应恶劣环境下的使用要求。感应电能传输（IPT）是目前无线电能传输中最为流行的技术，无线充电联盟（WPC）已经对IPT技术开发出了针对低功率电子产品的传输标准，而汽车工程师协会（SAE）则在此基础上开发出了用于电动汽车的IPT标准J2954。

标准J2954中包含了静态IPT标准和动态IPT标准。其中，动态IPT标准主要基于供电导轨式无线充电方式进行，利用高频交变磁场进行电能的传输，标准中规定产生高频交变磁场的电流变换频率为85kHz。此外，标准还对电磁屏蔽的设计进行说明。基于J2954中动态IPT标准，设计了一个采用IPT技术的电动汽车导轨式无线充电系统原型（图1）。该原型系统中初级线圈和次级线圈采用12.72mm2的铜芯双绞线，其能够沿电动汽车行驶方向持续不断地将15kW充电功率传输到电动汽车上，且电动汽车在左右偏驶200mm的情况下仍能保持充电状态。为了消除高频交变磁场漏磁对人体健康产生的影响，需要减小电动汽车上次级线圈的宽度，利用金属车身实现电磁屏蔽，尽可能减少漏磁现象的产生。

图1 电动汽车导轨式无线充电系统

刊名：IEEE Transactions on Transportation Electrification（英）

刊期：2016年第99期

作者：Adeel Zaheer

编译：王祥